(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210344935.6 (22)申请日 2022.03.31 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七一九研 究所 地址 430064 湖北省武汉市江夏区藏龙岛 开发区杨桥湖大道19号 (72)发明人 王赟　吴建威　彭亮　施卫华　 沈志奔　孟庆杰　董梁　 (74)专利代理 机构 北京理工大 学专利中心 11120 专利代理师 许姣 (51)Int.Cl. G01N 21/49(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 目标气泡尾 迹激光多普勒频移测量台架 (57)摘要 本发明提供一种目标气泡尾迹激光多普勒 频移测量台架， 能够测试水中目标气泡尾流光学 散射多普勒频移特征的时空变化数据。 该测量台 架包括： 位于水中的光学散射多普勒频移特征测 试模块和水下摄像单元以及安装在试验水池岸 上或试验测试船上的激光器、 台架供电模块以及 数据存储及显示单元； 激光器通过水密光缆为光 学散射多普勒频移特征测试模块提供入射激光； 台架供电模块通过水密电缆分别为光学散射多 普勒频移特征测试模块和水下摄像单元供电； 数 据存储及显示单元接收光学散射多普勒频移特 征测试模块和水下摄像单元通过水密信缆传输 来的数据； 光学散射多普勒频移特征测试模块用 于获取测试区域内气泡尾流的多普勒频移测试 数据。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114858756 A 2022.08.05 CN 114858756 A 1.目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 包括： 位于水中测试区域内的 多普勒频移特征测试模块(1)和水下摄像单元(2)以及安装在试验水池岸上或试验测试船 上的激光器(3)、 台架供电模块(6)和数据存 储及显示单 元(7)； 所述激光器(3)通过水密光缆(8)与所述多普勒频移特征测试模块(1)相连， 用于为所 述多普勒频移特 征测试模块(1)提供入射激光； 所述台架供电模块(6)分别通过水密电缆(9)与所述多普勒频移特征测试模块(1)和所 述水下摄像单元(2)相连； 所述数据存储及显示单元(7)分别通过水密信缆(10)与所述多普勒频移特征测试模块 (1)和所述水 下摄像单元(2)相连； 所述多普勒频移特征测试模块(1)用于获取测试区域内气泡尾流的多普勒频移测试数 据， 所述多普勒频移测试数据包括多普勒频移宽度、 多普勒频移峰值； 包括： 密封在壳体内 部的激光差动发射模块(1 1)、 散射光传感模块(12)和采集及多普勒分析模块(13)； 所述壳体朝向测试区域的一侧采用透明材质， 用于使激光透过； 所述激光差动发射模块(11)通过水密光缆(8)与激光器(3)相 连， 接收激光器(3)提供 的入射激光； 所述激光差动发射模块(11)对光束进行分光得到两个激光束， 并将两个激光束按设定 夹角发射到测试区域； 所述采集及多普勒分析模块(13)与所述散射 光传感模块(12)电连接 。 2.如权利要求1所述的目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 所述多普 勒频移特征测试模块(1)和水下摄像单元(2)分别通过支架与设置在试验水池岸上或试验 测试船上的台架横梁相连。 3.如权利要求1所述的目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 所述支架 包括台架横梁(5)和可升降支 架(4)； 所述台架横梁(5)安装在试验水池岸上或试验测试 船上； 所述多普勒频移特征测试模块(1)和所述水下摄像单元(2)分别通过可升降支架(4)与 所述台架横梁(5)相连。 4.如权利要求3所述的目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 所述台架 横梁(5)与设置在试验水池岸上或试验测试 船上的横向滑轨滑动配合。 5.如权利要求3所述的目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 与所述多 普勒频移特征测试模块(1)和所述水下摄像单元(2)相连的可升降支架(4)均与所述台架横 梁(5)滑动配合。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 其特征在于： 令一个多普勒频移测试模块(1)和一个水下摄像单元(2)为一个测试单元； 在所述测试区域 内布置两个以上 所述测试 单元。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114858756 A 2目标气泡尾迹 激光多普勒频移测量台架 技术领域 [0001]本发明涉及 一种测试台架， 具体涉及一种针对水 中目标气泡尾流多普勒 频移特征 的测量台架， 属于尾流特 征测试技 术领域。 背景技术 [0002]水面或水中目标在 航行过程中， 由于推进器的运动引起空化或吃水线处波浪破碎 及空气的卷入， 而在目标尾部的水域中形成的一条含有大量气泡和涡流的特殊区域， 称为 气泡尾流。 大型水中目标气泡尾流将在 海水中留存较长时间， 可以达到数十 分钟。 通过对气 泡尾流的探测， 可以实现对目标的间接 探测。 [0003]在水池缩比模型、 湖 上大比例模型及实际目标气泡尾流特征测试试验中， 水中目 标气泡尾流特征测试台架测试获得的特征试验数据， 可用于掌握水中目标气泡尾流特征强 度情况， 更重要的是 水中目标气泡尾流特 征预报方法、 特 征控制方法试验 验证的重要支撑 。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明提供一种目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 能够测试水 中目标气泡尾流光学散射多普勒频移特征 的时空变化数据， 适用于水池缩比模型、 湖上大 比例模型及实际目标气泡尾流 光学散射特 征测试。 [0005]目标气泡尾迹激光多普勒频移测量台架， 包括： 位于水中测试区域内的多普勒频 移特征测试模块和水下摄像单元以及安装在试验水池岸上或试验测试船上的激光器、 台架 供电模块和数据存 储及显示单 元； [0006]所述激光器通过水密光缆与所述多普勒 频移特征测试模块相连， 用于为所述多普 勒频移特 征测试模块 提供入射激光； [0007]所述台架供电模块分别通过水密电缆与所述多普勒频移特征测试模块和所述水 下摄像单元相连； [0008]所述数据存储及显示单元分别通过水密信缆与所述多普勒频移特征测试模块和 所述水下摄像单元相连； [0009]所述多普勒频移特征测试模块用于获取测试区域内气泡尾流的多普勒频移测试 数据， 所述多普勒频移测试数据包括多普勒频移宽度、 多普勒频移峰值； 包括： 密封在壳体 内部的激光差动发射模块、 散射 光传感模块和采集及多普勒分析模块； [0010]所述壳体朝向测试区域的一侧采用透明材质， 用于使激光透过； [0011]所述激光差动发射模块通过水密光缆与激光器相连， 接收激光器提供的入射激 光； [0012]所述激光差动发射模块对光束进行分光得到两个激光束， 并将两个激光束按设定 夹角发射到测试区域； [0013]所述采集及多普勒分析模块与所述散射 光传感模块电连接 。 [0014]作为本发明的一种优选方式， 所述多普勒 频移特征测试模块和水下摄像单元分别说　明　书 1/4 页 3 CN 114858756 A 3